Proceso de producción de un polímero olefínico y un componente catalizador de titanio sólido.

Un componente catalizador de titanio sólido (I-1), que comprende titanio,

magnesio, halógeno y un compuesto deéster cíclico (a-1) especificado mediante la siguiente fórmula (2):

en la que

n es un número entero de 5 a 10;

un enlace sencillo (excluyendo los enlaces Ca-Ca y un enlace Ca-Cb) en el esqueleto cíclico se puede sustituir conun doble enlace;

cada uno de R1 son independientemente un grupo hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 20 átomos decarbono; y

la pureza de los isómeros trans del compuesto representado mediante la fórmula (2) anterior es del 51 al 79 %.

Proceso de producción de un polímero olefínico y un componente catalizador de titanio sólido

Campo de la invención La presente invención se refiere a un proceso para la producción de un polímero olefínico que tiene 3 o más átomos de carbono, ilustrado de forma representativa por propileno, en particular a un proceso de producción que es adecuado para la producción de un polímero que tiene una distribución de pesos moleculares amplia. Además, la invención se refiere a un componente catalizador de titanio sólido que es adecuado para la producción del polímero olefínico.

Antecedentes en la técnica Como catalizadores para la producción de un polímero olefínico tales como homopolímeros de etileno y una aolefina, y un copolímero de etileno/una a-olefina, de forma convencional se conocen los catalizadores que contienen un compuesto de titanio soportados sobre un haluro de magnesio en estado activo (en lo sucesivo, el término "polimerización" se puede describir para englobar tanto la "homopolimerización" como la "copolimerización") .

Como catalizador para la polimerización de olefinas, se conoce de forma generalizada un catalizador que contiene tetracloruro de titanio o tricloruro de titanio, que se denomina catalizador de Ziegler-Natta, un catalizador compuesto de un componente catalizador de titanio sólido que comprende magnesio, titanio, halógeno y un donador de electrones, y un compuesto organometálico, y similares.

Este último catalizador presenta una alta actividad en la polimerización de a-olefinas tales como propileno y 1buteno, además de etileno. Por otra parte, el polímero de a-olefina obtenido puede tener una alta estereorregularidad.

En el documento JP-A Nº 57-63310 (Documento de Patente 1) , etc. se ha informado que cuando entre estos catalizadores se utiliza, en particular, un catalizador que comprende un componente catalizador de titanio sólido que tiene un donador de electrones, soportado sobre él, seleccionado entre ésteres de ácidos carboxílicos, ilustrados por lo general mediante los ésteres del ácido ftálico, y como componente cocatalizador, un compuesto de alquil aluminio, y un compuesto de silicio que tiene al menos un Si-OR (en donde R es un grupo hidrocarbonado) , presentan una actividad de polimerización y una estereoespecificidad excelentes.

Los polímeros obtenidos al utilizar el catalizador descrito anteriormente con frecuencia tienen unas distribuciones de pesos moleculares más estrechas, en comparación con los polímeros obtenidos al utilizar un catalizador de Ziegler-Natta. Es sabido que los polímeros que tienen unas distribuciones de pesos moleculares estrechas tienden a tener una "baja fluidez en estado fundido", "baja tensión en estado fundido", "mala moldeabilidad", "rigidez ligeramente baja", o similares. Por el contrario, desde el punto de vista de la mejora de la productividad, la reducción de los costes, o similares, se han desarrollado diversas tecnologías de moldeo a alta velocidad tales como, por ejemplo, tecnologías de estiramiento a alta velocidad dirigidas a mejorar la productividad de la película estirada.

Cuando los polímeros que tienen unas distribuciones de pesos moleculares relativamente estrechas como se ha 45 descrito anteriormente se deben estirar a una alta velocidad, por ejemplo, el estrechamiento o el alabeo de las películas se pueden hacer más evidentes debido a una falta de tensión en estado fundido, y así es difícil mejorar la productividad. Por tanto, el mercado demanda polímeros que tengan unas tensiones en estado fundido más altas.

Con el fin de resolver estos problemas, se han presentado muchos artículos referidos a un método para ampliar las distribuciones de pesos moleculares de los polímeros mediante la producción de polímeros que tengan diferentes pesos moleculares por medio de una polimerización multietapa (documento JP-A Nº 5-170843 (Documento de Patente 2) ) , un catalizador que comprende diversos tipos de donadores de electrones (documento JP-A Nº 3-7703 (Documento de Patente 3) ) , un catalizador que utiliza un éster del ácido succínico que tiene un carbono asimétrico como donador de electrones contenido en el componente catalizador de titanio sólido (folleto de la Publicación 55 Internacional WO 01/057099 (Documento de Patente 4) , folleto de la Publicación Internacional WO 00/63261 (Documento de Patente 5) , folleto de la Publicación Internacional WO 02/30998 (Documento de Patente 6) , y similares.

Por otra parte, el documento JP-A Nº 2001-114811 (Documento de Patente 7) y el documento JP-A Nº 2003-40918 (Documento de Patente 8) desvelan un componente catalizador sólido para la polimerización de olefina (s) , que se obtiene poniendo en contacto un compuesto de titanio, un compuesto de magnesio y un compuesto donador de electrones, y un catalizador para la polimerización de olefina (s) que comprende el componente catalizador. Como compuesto donador de electrones, en la invención se utilizan ésteres del ácido 1, 2-ciclohexanodicarboxílico que tienen una pureza de los isómeros trans del 80 % o superior como se describe en el Documento de Patente 7; y en 65 la invención se utilizan diésteres del ácido ciclohexenodicarboxílico como se describe en el Documento de Patente 8. Como ejemplo específico de estos diésteres del ácido ciclohexenodicarboxílico, sólo se desvela el diéster del ácido 1-ciclohexenodicarboxílico, en el que el grupo alcoxicarbonilo está unido en posición 1 y en posición 2 del anillo ciclohexeno del 1-ciclohexeno (párrafos [0021] a [0024], y Ejemplos) . No obstante, los Documentos de Patente 7 y 8 no ofrecen ninguna descripción acerca de las distribuciones de pesos moleculares de los polímeros olefínicos.

El documento de Estados Unidos 4.725.656 describe métodos para la preparación de polímeros olefínicos a partir de un componente catalizador de titanio sólido que comprende titanio, magnesio, halógeno, y un compuesto de éster cíclico. El compuesto de éster cíclico se selecciona del grupo que consiste en mono- o poli-ésteres cíclicos tales como ciclohexeno-1, 2-dicarboxilato de dietilo, furano-3, 4-dicarboxilato de dietilo, pirrol-2, 3-dicarboxilato de diisobutilo, ciclohexeno-1, 6-dicarboxilato de dietilo, 1, 2-bencenodiacetato de di-n-propilo, y tetrahidrotiofeno-2, 3

dicarboxilato de n-butilo. El proceso de preparación se puede llevar a cabo a una presión de polimerización entre presión atmosférica y 100 kg/cm² aproximadamente (9, 8 MPa aproximadamente) , y preferentemente de 2 aproximadamente a 50 kg/cm² aproximadamente (de 0, 20 aproximadamente a 4, 9 MPa aproximadamente) . Se ilustran las reacciones de polimerización de olefinas realizadas a una presión de polimerización de 7 kg/cm² (manométrica) (0, 78 MPa a presión absoluta) , que es 0, 26 veces tan alta como la presión de vapor de saturación de la olefina a 70 °C (3, 0 MPa a presión absoluta) .

[Documento de Patente 1] JP-A Nº 57-63110 [Documento de Patente 2] JP-A Nº 5-170843 [Documento de Patente 3] JP-A Nº 3-7703

[Documento de Patente 4] Folleto de la Publicación Internacional WO 01/057099 [Documento de Patente 5] Folleto de la Publicación Internacional WO 00/63261 [Documento de Patente 6] Folleto de la Publicación Internacional WO 02/30998 [Documento de Patente 7] JP-A Nº 2001-114811 [Documento de Patente 8] JP-A Nº 2003-40.918

[Documento de Patente 9] EE.UU. 4.725.656 A

Descripción de la invención No obstante, los catalizadores descritos anteriormente son catalizadores que tienen un efecto de ampliación de la distribución de pesos moleculares del polímero olefínico insuficiente, y de acuerdo con la investigación realizada por los presentes inventores, la distribución de pesos moleculares se amplía al incrementar el contenido de los componentes de bajo peso molecular. Así, no se puede decir que los catalizadores hayan mejorado suficientemente la tensión en estado fundido del polímero olefínico, según se desprende del comportamiento del mercado, y además los mercados señalan el problema de que los costes necesarios para la producción de los catalizadores son elevados. Por otra parte, desde el punto de vista de la reducción de los costes, el aspecto de un catalizador o un proceso para la producción de un polímero olefínico que haga posible producir un polímero olefínico que tenga una distribución de pesos moleculares ampliada por medio de un proceso más simple es un deseo del mercado.

Por tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un proceso para la producción de un polímero olefínico que sea capaz de producir de forma conveniente un polímero olefínico que tenga una distribución de pesos moleculares amplia y una alta tensión en estado fundido, y que... [Seguir leyendo]

1. Un componente catalizador de titanio sólido (I-1) , que comprende titanio, magnesio, halógeno y un compuesto de éster cíclico (a-1) especificado mediante la siguiente fórmula (2) :

en la que n es un número entero de 5 a 10; un enlace sencillo (excluyendo los enlaces Ca-Ca y un enlace Ca-Cb) en el esqueleto cíclico se puede sustituir con un doble enlace; cada uno de R1 son independientemente un grupo hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono; y

la pureza de los isómeros trans del compuesto representado mediante la fórmula (2) anterior es del 51 al 79 %.

2. Un componente catalizador de titanio sólido (I-1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que todos los enlaces entre los átomos de carbono del esqueleto cíclico del compuesto de éster cíclico (a-1) son enlaces sencillos.

3. Un componente catalizador de titanio sólido (I-1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el esqueleto cíclico del compuesto de éster cíclico (a-1) tiene 6 átomos de carbono.

4. Un proceso para la producción de un polímero olefínico, que comprende las etapas de:

polimerizar una olefina que tiene 3 o más átomos de carbono en presencia de un catalizador para la polimerización de olefinas que comprende (A) un componente catalizador de titanio sólido (I-1) como se ha descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y

(B) un componente catalizador de un compuesto organometálico (II) que comprende un elemento metálico seleccionado de los Grupos I, II y XIII de la tabla periódica,

a una presión interna del recipiente de polimerización que es 0, 25 veces o más tan alta como la presión de vapor de saturación de la olefina a la temperatura de polimerización. 35

5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la olefina que tiene 3 o más átomos de carbono es una olefina que tiene de 3 a 6 átomos de carbono.

6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la olefina que tiene 3 o más átomos de carbono es 40 propileno, 1-buteno o 4-metil-1-penteno.

7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el valor de Mw/Mn tal y como se determina mediante medición por GPC del polímero olefínico es de 6 o superior.